L'hydrogène est un vecteur énergétique qui, utilisé dans une pile à combustible (PAC), produit de l'électricité avec pour seuls rejets de l'eau et de la chaleur. Appliquée au transport maritime côtier, cette technologie offre une autonomie supérieure à la batterie pure tout en maintenant un fonctionnement zéro émission à l'usage — à condition que l'hydrogène soit produit de manière décarbonée[1].
Pourquoi c'est important
L'hydrogène offre une solution pour les liaisons côtières trop longues pour la batterie pure (plus de 45-60 minutes de traversée). Le MF Hydra (Norvège, 2023) est le premier ferry à passagers au monde propulsé à l'hydrogène. En France, la filière en est au stade des études et des projets pilotes, freinée par le coût de l'hydrogène vert et l'absence d'infrastructure d'avitaillement portuaire.
Principe de fonctionnement
Une pile à combustible de type PEM (membrane échangeuse de protons) convertit l'hydrogène gazeux en électricité par réaction électrochimique avec l'oxygène de l'air. L'électricité produite alimente des moteurs électriques de propulsion. Un système de batteries tampon (buffer) complète le dispositif pour absorber les pics de demande (manœuvres d'accostage, départ).
L'hydrogène est stocké à bord sous forme comprimée (350 ou 700 bars) ou sous forme liquide cryogénique (-253 °C). Le stockage comprimé est plus simple mais volumineux ; le stockage liquide offre une densité énergétique supérieure mais nécessite une isolation thermique complexe.
Le pionnier : MF Hydra
Le MF Hydra, mis en service par l'armateur norvégien Norled en 2023, est le premier ferry à passagers au monde propulsé à l'hydrogène. D'une capacité de 300 passagers et 80 voitures, il opère sur le fjord de Hjelmeland. Sa propulsion combine une PAC de 400 kW avec une batterie de 1,36 MWh. L'hydrogène est stocké sous forme liquide dans un réservoir cryogénique de 80 m³[2].
La filière hydrogène maritime en France
La France s'est dotée d'une Stratégie nationale pour l'hydrogène décarboné (2020, révisée en 2023) qui identifie le maritime comme un secteur prioritaire. Plusieurs projets d'études et de démonstrateurs sont en cours, portés par des consortiums associant armateurs, chantiers navals, énergéticiens et laboratoires de recherche.
Le projet Hylias (porté par Energy Observer Developments) vise à développer un navire de transport de passagers à hydrogène pour les liaisons côtières méditerranéennes. D'autres initiatives ciblent la création de stations d'avitaillement hydrogène dans les ports de Nantes – Saint-Nazaire, Toulon et Marseille.
Les freins au déploiement
Le coût de l'hydrogène vert
L'hydrogène « vert » (produit par électrolyse de l'eau à partir d'électricité renouvelable) coûte aujourd'hui entre 4 et 8 €/kg, contre 1,5 à 2 €/kg pour l'hydrogène « gris » (produit à partir de gaz naturel, fortement émetteur). Pour un ferry consommant 200 à 400 kg d'hydrogène par jour, la facture énergétique est significativement supérieure au diesel.
L'infrastructure portuaire
Aucun port français ne dispose aujourd'hui d'une station d'avitaillement hydrogène opérationnelle pour les navires. La création de cette infrastructure — production ou livraison, stockage, distribution — représente un investissement de plusieurs millions d'euros par site.
La réglementation
Le stockage de grandes quantités d'hydrogène à bord d'un navire de passagers pose des questions réglementaires spécifiques (risque d'explosion, ventilation, procédures d'urgence). Les règles de l'OMI et la Division 190 n'ont pas encore été pleinement adaptées à cette technologie. Les sociétés de classification (Bureau Veritas, DNV) développent des référentiels provisoires pour encadrer les projets pilotes.
Perspectives
L'hydrogène maritime est une technologie de moyen terme pour le transport côtier français. Son déploiement à grande échelle dépendra de la baisse du coût de l'hydrogène vert (objectif européen : 2 €/kg en 2030), du déploiement d'infrastructures portuaires, et de l'adaptation du cadre réglementaire. D'ici là, les solutions hybrides diesel-électrique et électrique pur constituent les alternatives les plus immédiatement déployables[3].